DE2259179C3

DE2259179C3 - Method and device for guiding a welding electrode along the joint of welded parts

Info

Publication number: DE2259179C3
Application number: DE19722259179
Authority: DE
Inventors: Gretel Artaschesovna Akopjan; Anatolij Ivanovitsch Galickij; Jurij Petrovitsch Golin; Larisa Akimovna Ivanenko; Lejonid Georgievitsch Kolesnitschenko; Valentina Georgijevna Kotova; Jurij Fedorovitsch Nekrasov; Valerij Grigorjevitsch Sneschko
Original assignee: INSTITUT AVTOMATIKI KIEW (SOWJETUNION)
Current assignee: INSTITUT AVTOMATIKI KIEW (SOWJETUNION)
Priority date: 1972-12-02
Filing date: 1972-12-02
Publication date: 1980-01-03
Also published as: DE2259179A1; DE2259179B2

Description

2, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einem in Richtung des Schweißfortschritts vor der Schweißelektrode angeordneten und fest mit ihr verbundenen Fotogeber der Lage des Stoßes mit einer rotierenden, eine Spaltöffnung aufweisenden Blende und mit einem Folgesystem zur Führung der Elektrode längs des ^o Stoßes der zu verschweißenden Teile, dadurch gekennzeichnet, daß der Fotogeber (1) eine sein Blickfeld begrenzende unbewegliche Blende mit einer Segmentöffnung aufweist und daß das Folgesystem (I) zum Führen der Schweißelektrode (3) längs des Stoßes (2) der Schweißteile (4 und2, device for performing the method according to claim 1 with a in the direction of The welding progress is arranged in front of the welding electrode and firmly connected to it, the position of the joint with a rotating, a Slit opening having aperture and with a Follow-up system for guiding the electrode along the ^ o Joint of the parts to be welded, characterized in that the photo encoder (1) be one Has the field of view limiting immovable diaphragm with a segment opening and that the follow-up system (I) for guiding the welding electrode (3) along the joint (2) of the welded parts (4 and

5) aufgebaut ist aus einem Former (7) eines negativen Signals und einem Former (8) eines positiven Signals, welche Signale der rechten und linken Lage des Fotogebers (1) in bezug auf den Stoß so (2) entsprechen, wobei ein Eingang jedes der Former beaufschlagt wild durch das in einem Umformer (6) umgeformte AiKigangssignal des Fotogebers (1) und ein anderer Eingang jedes Formers an einen Synchronisator (9) angeschlossen ist, js dessen Eingang gleichfalls an den Ausgang des Umformers (6) angeschlossen ist, und aus einem Summator (10) mit Eingängen für die Ausgangssignaleder Former (7,8) sowie aus einer Steuereinheit (12) des die Vorschubbewegung der Schweiß- elektrode (3) bewirkenden Stellglieds (13), deren Eingang mit einem Integrator (11) Verbunden ist, der seinerseits an den Ausgang des Summators (10) angeschlossen ist.5) is made up of a shaper (7) of a negative signal and a shaper (8) of a positive signal, which signals correspond to the right and left positions of the photo transmitter (1) with respect to the joint so (2), one input each the former is acted upon wildly by the AiKigangssignal of the photo encoder (1) converted in a converter (6) and another input of each former is connected to a synchronizer (9), whose input is also connected to the output of the converter (6), and from a summator (10) with inputs for the output signals of the former (7, 8) and from a control unit (12) of the actuator (13) causing the feed movement of the welding electrode (3), the input of which is connected to an integrator (11) , which in turn is connected to the output of the summator (10).

3, Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeich- « net durch einen Fotogeber (16) der Lage der Schweißnaht (15), der in Vorschubrichtung hinter der Schweißelektrode (3) angeordnet und mit ihr starr verbunden ist, und durch ein Steuersystem (H) der Bewegung der Schweißelektrode (3) in w bezug auf die Schweißnaht (15), welches an den Fotogeber (16) der Lage der Schweißnaht (15) angeschlossen ist,3, device according to claim 2, marked « net by a photo encoder (16) of the position of the weld seam (15), which is behind in the feed direction the welding electrode (3) is arranged and rigidly connected to it, and by a control system (H) the movement of the welding electrode (3) in relation to the weld seam (15) which is attached to the Photo encoder (16) of the position of the weld seam (15) is connected,

4, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersystem (H) der Be* « wegung der Schweißelektrode (3) in bezug auf die Schweißnaht (15) Zusatzformer (17) eines negativen Signals und (18) eines positiven Signals enthält, welche der rechten und linken Lage dieses Fotogebers (16) in bezug auf die Schweißnaht (15) t>o entsprechen, deren Eingänge an den Ausgang dieses Fotogebers (16) und deren Ausgänge an je einen Eingang eines Zusatzsummators (19) angeschlossen sind, welcher mit dem Eingang eines Zusatzintegrators (20) verbunden ist, dessen Aus- μ gang an einen der Eingänge einer logischen Koinzidenzschaltung (14) angeschlossen ist, während an deren zweiten Eingang der Integrator (11) des4, device according to claim 3, characterized in that the control system (H) of the movement of the welding electrode (3) with respect to the weld seam (15) contains additional shapers (17) of a negative signal and (18) of a positive signal, which correspond to the right and left position of this photo transmitter (16) in relation to the weld seam (15) t> o, whose inputs are connected to the output of this photo transmitter (16) and whose outputs are each connected to an input of an additional summator (19), which is connected to the input of an additional integrator (20) whose output μ is connected to one of the inputs of a logical coincidence circuit (14), while the integrator (11) of the Folgesystems (I) der'Führung der Schweißelektrode (3) in bezug auf den Stoß (2) der Schweißteile (4) und (5) angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Koinzidenzschaltung (14) mit der Steuereinheit (12) der Bewegung der Schweißelektrode verbunden ist,Follow-up system (I) der'Fführung the welding electrode (3) with respect to the joint (2) of the welding parts (4) and (5) is connected, the output of the coincidence circuit (14) with the Control unit (12) connected to the movement of the welding electrode,

5. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch ein Steuersystem QH) des Schweißstroms aus einer Meßeinheit (21) der Spaltbreite im Stoß der Schweißstelle (4 und 5), einer Korrektureinheit (22) des Schweißstroms sowie einem Schweißstromregler (23), die hintereinandergeschaltei sind, wobei der Eingang der Meßeinheit (21) der Spaltbreite an den Fotogeber (1) der Stoßlage angeschlossen ist.5. Device according to the preceding claims, characterized by a control system QH) of the welding current from a measuring unit (21) of the gap width in the joint of the welding point (4 and 5), a correction unit (22) of the welding current and a welding current regulator (23) which are in series are, the input of the measuring unit (21) of the gap width is connected to the photo encoder (1) of the joint position.

6. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch ein Steuersystem (FV) der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes aus folgenden, in Reihe geschalteten Einheiten; eine Meßeinheit (24) der Breite der Schweißnaht (15), deren Eingang an den Fotogeber (16) der Lage der Schweißnaht (15) angeschlossen ist, eine Korrektureinheit (25) der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes.6. Device according to the preceding claims, characterized by a control system (FV) the feed rate of the additional wire from the following units connected in series; a measuring unit (24) of the width of the Weld seam (15), the input of which is connected to the photo encoder (16) of the position of the weld seam (15), a correction unit (25) for the feed rate of the additional wire.

7. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine Verbotsschaltung (V) der Bewegung der Schweißelektrode (3), die an das Folgesystem (I) der Führung der Schweißelektrode (3) in bezug auf den Stoß der Schweißteile (4 und 5) angeschlossen ist und deren Ausgang mit dem Steuersystem (II) der Bewegung der Schweißelektrode (3) in bezug auf die Schweißnaht (15), mit dem Steuersystm (III) des Schweißstroms, mit dem Steuersystem (IV) der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes sowie mit dem Folgesystem (I) der Führung der Schweißelektrode (3) selbst verbunden ist.7. Device according to the preceding claims, characterized by a prohibition circuit (V) of the movement of the welding electrode (3), which is connected to the follow-up system (I) of the guide the welding electrode (3) is connected with respect to the joint of the welding parts (4 and 5) and its output with the control system (II) of the movement of the welding electrode (3) with respect to the Weld seam (15), with the control system (III) of the welding current, with the control system (IV) of the Feed speed of the additional wire as well as with the following system (I) the guidance of the Welding electrode (3) itself is connected.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, da die Verbotsschaltung (V) der Bewegung der Schweißelektrode (3) die folgenden, in Reihe geschalteten Einheiten enthält: eine Triggereinheit (28), eine logische ODER-Schaltung (27), einen Verbotstrigger (29) und einen Steuerschalter (30), wobei der Eingang der Triggereinheit (28) und die anderen Eingänge der logischen ODER-Schaltung (27) an die Ausgänge der Former (7 und 8) des negativen Signals und des positiven Signals des Folgesystems (I) der Führung der Schweißelektrode (3) und ein weiterer Eingang des Verbotstriggers (29) an den Ausgang des Synchronisators (9) dieses Folgesystems (I) angeschlossen sind, während der Ausgang des Steuerschalters an den Eingang des Summators (10) des Folgesystems (I), an den Eingang des Zusatzsummators (19) des Steuersystems (II) der Bewegung der Schweißelektrode (3) in bezug auf die Schweißnaht (15), an den Eingang der Korrektureinheit (22) des Steuersystems (HI) für den Schweißstrom sowie an den Eingang der Korrektureinheit (25) des Steuersystems (IV) für die Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes angeschlossen ist.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the prohibition circuit (V) of the Movement of the welding electrode (3) contains the following units connected in series: a Trigger unit (28), a logical OR circuit (27), a prohibition trigger (29) and one Control switch (30), the input of the trigger unit (28) and the other inputs of the logical OR circuit (27) being connected to the outputs the shapers (7 and 8) of the negative signal and the positive signal of the subsequent system (I) of the Guide the welding electrode (3) and another input of the prohibition trigger (29) to the output of the synchronizer (9) of this follow-up system (I) are connected, while the output of the control switch is connected to the input of the summator (10) of the slave system (I), to the input of the additional summer (19) of the control system (II) of the Movement of the welding electrode (3) with respect to the weld seam (15) to the input of the correction unit (22) of the control system (HI) for the Welding current as well as to the input of the correction unit (25) of the control system (IV) for the Feed rate of the additional wire is connected.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Führung einer Schweißelektrode längs des Stoßes von zu verschweißenden Teilen, bei dem dieThe present invention relates to a method for guiding a welding electrode along the Joint of parts to be welded, in which the

Steuerimpulse gewonnen werden durch umlaufende pnotoelektrisene Abtastung des Stoßverlaufs und Verarbeitung der Ausgangssignale des Fotogebers, Dieses Prinzip ist z, B, aus »Automatisierung der Führung eines Schweißkopfes entlang eines Stoßes« von N. S, L'vo v, Moskau 1966, Seiten 39 und 40, bekannt. Control pulses are obtained by circumferential pnotoelectrisene scanning of the course of the impact and processing of the output signals of the photo transmitter. This principle is for example from "Automation of the guidance of a welding head along a joint" by N. S, L'vo v, Moscow 1966, pages 39 and 40, known.

Bei diesem bekannten Verfahren wird die zu verfolgende Stoßlinie von einem sich auf einer Kreisbahn mit konstanter Geschwindigkeit drehenden Lichtfleck abgetastet. Beim Überqueren der Stoßlinie entstehen Änderungen des reflektierten Lichtstroms, die von einem Photoelement erfaßt werden, dessen Ausgangssignale auf eine Thyratron-Gleichgewichtsschaltung gelangen, an die ein Elektromotor angeschlossen ist. Wenn die Stoßlinie mittig durch den Abtastkreis verläuft, sd erzeugt die Amplituden-Phasen-Steuerung der Thyratrone ein Ausgangssignal, dessen Mittelwert Null beträgt, während bei einer seitlich versetzten Lage der Stoßlinie im Abtastkreis ein Ausgangssignal erzeugt wird, dessen Vorzeichen und Gröfc der Richtung und Größe der Versetzung der Stoßlinie aus der Mitte heraus entspricht, und mit dem der Elektromotor im Sinne einer neuerlichen Einmittung der Stoßlinie gesteuert wird.In this known method, the line of impact to be followed is drawn on a circular path scanned at a constant speed rotating light spot. When crossing the line of impact arise Changes in the reflected luminous flux, which are detected by a photo element, the output signals of which are transmitted to a thyratron balance circuit to which an electric motor is connected. When the shock line runs through the center of the scan circle, sd generates the amplitude-phase control the thyratrone an output signal, the mean value of which is zero, while with a laterally offset Position of the shock line in the scanning circle an output signal is generated, the sign and magnitude of the direction and size of the displacement of the shock line from the Center out corresponds, and with which the electric motor is controlled in the sense of a renewed centering of the shock line.

Bei dem bekannten Verfahren überquert der Abtastkopf während eines vollen Umlaufs die Stoßlinie zweimal, so daß ein vor- und zurückspringendes Doppelsignal erzeugt wird, das zu Störungen der Stoßlinienfolgesteuerung Anlaß geben kann, insbesondere beim Auftreten von starken Krümmungen der zu verfolgenden Linie, bei Änderungen der Stoßfugenbreite, bei Störungssignalen auf Grund von Kratzern oder anderen optisch wirksamen Stellen, wie Heftschweißungen. Ähnliches gilt dann, wenn der Rand des einen Schweißteils höher Hegt als der Rand des anderen Schweißteils. In solchen Fällen ist eine genaue und zuverlässige Führung der Schweißelektrode längs der -gewünschten Linie nicht immer gewährleistet.In the known method, the scanning head crosses the joint line during one full revolution twice, so that a double signal jumping back and forth is generated, which can give rise to disturbances in the impact line sequencing control, in particular when the line to be traced becomes strongly bent, when the width of the butt joint changes, when there are interference signals due to scratches or other optically effective areas such as tack welds. The same applies if the edge of one weldment is higher than the edge of the other weldment. In such cases a precise and reliable guidance of the welding electrode is essential not always guaranteed along the desired line.

Es ist auch bekannt, in der Nähe der Stoßfuge parallel zu dieser auf dem einen der Schweißteile eine Führungslinie aufzutragen, die dann optisch abgetastet und verfolgt wird. Abgesehen davon, daß dieses Verfahren mit erheblichem zusätzlichen Arbeitsaufwand verbunden ist und einen zusätzlichen Ungenauigkeitsfaktor einbringt, ist auch nicht immer der notwendige Platz für eine Führungslinie vorhanden. Im übrigen ist beim Verfolgen einer Führungslinie von vornherein keine Möglichkeit gegeben, Störungseinflüsse auf Grund von Änderungen der Spaltfugenbreite oder einer Kantenüberhöhung des einen Schweißteilrandes gegenüber dem anderen zu be* rücksichtigen.It is also known to have one near the butt joint parallel to this on one of the welded parts To apply a guide line, which is then optically scanned and followed. Besides that this Procedure is associated with considerable additional work and introduces an additional inaccuracy factor, the necessary space for a guide line is not always available. in the Otherwise, there is no possibility from the outset when following a guide line, interference effects due to changes in the gap width or an excess elevation of the one To take into account the edge of the welding part compared to the other.

Im letztgenannten Fall einer Kantenüberhöhung wird der höher und damit näher bei der Schweißelektrode gelegene Schweißteilrand stärker angeschmolzen und die Schweißnaht wird gegenüber dem Verlauf der Stoßlinie weiter zum Werkstück mit dem höheren Rand hin versetzt sein, was wiederum zu ungenügender Anschmelzung des tiefergelegenen Randes führt. Es ergibt sich dadurch eine schlechte und unzuverlässige Schweißverbindung an dieser Stelle, die mit den bekannten Verfahren auch nicht zu vermeiden ist.In the last-mentioned case of a raised edge, the weld part edge located higher and thus closer to the welding electrode is melted on more strongly and the weld seam becomes opposite to the course of the joint line further towards the workpiece with the higher edge, which in turn leads to insufficient melting of the lower edge. This results in a poor and unreliable welded joint at this point, which with the known processes cannot be avoided either.

Ähnliches gilt für die noch bekannten Techniken der Verfolgung einer Stoßfuge mittels eines rotierenden Magnetfeldes als Sensor, wie es aus der DE-AS 1099618 bekannt ist. Hierbei kommt noch hinzu, daßThe same applies to the still known techniques of tracking a butt joint using a rotating magnetic field as a sensor, as described in DE-AS 1099618 is known. There is also the fact that die Gebcrsignale nicht nur stark vom Material der Schweißieile, sondern auch vom Material der Unterlage und eventuell vorhandener Klemmbacken abhängig sind. Beim Verfolgen einer Schweißkanten-the encoder signals not only strongly from the material of the Welding parts, but also depend on the material of the base and any existing clamping jaws. When tracking a weld edge überhöhung, d, h, wenn ein Fugenrand höher als der andere liegt, wird die mittels Magnetfeld arbeitende Vorrichtung ebenfalls unzuverlässig.cant, i.e. if one edge of the joint is higher than the other, the one working by means of a magnetic field Device also unreliable.

Aus der US-PS 3204081 ist noch ein Verfahren zum Verfolgen einer zu verschweißenden StoßfugeFrom US-PS 3204081 a method for tracking a butt joint to be welded is also available

ίο bekannt, bei der der die Schweißung bewirkende Lichtbogen auf mechanische oder elektromagnetische Weise quer zur Schweißfuge zum Pendeln gebracht wird, wobei seine eigenen Parameter zur Ableitung eines Signals über die Stoßfugenlage dienen. Auch beiίο known in which the causing the weld The arc is made to oscillate in a mechanical or electromagnetic manner across the weld joint its own parameters are used to derive a signal via the butt joint position. Also at dieser an sich ganz anders funktionierenden Stoßverfolgung sind die vorerwähnten Nachteile und Schwierigkeiten nicht ausgeschlossen.The aforementioned disadvantages and difficulties are not excluded from this shock tracking, which in itself functions quite differently.

Aus der DE-OS 1930154 ist schließlich noch die Verfolgung einer Stoßfuge mittels einer mechanischenFrom DE-OS 1930154 is finally still the Tracking a butt joint using a mechanical one Abtastung durch eine oder zwei 'Kontaktrollen bekannt, deren Verwendung einen konstanten Abstand der zu verschweißenden Ränder voraussetzt. Dies gilt auch bei Verwendung von kapazitiven oder induktiven Fühlern als Tastern. Auch hier sind die oben be-Scanning by one or two 'contact rollers known whose use a constant distance of the edges to be welded. This also applies when using capacitive or inductive sensors as buttons. Here, too, the above schric&enen Störungen nicht ohne weiteres beherrschbar.Screaming disturbances cannot be easily controlled.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens und einer Vorrichtung zur Führung einer Schweißelektrode längs des Stoßes von zuThe object of the present invention is to create a method and a device for guiding a welding electrode along the joint from to

jo verschweißenden Teilen, bei der auch unter schwierigen Bedingungen, wie starken Krümmungen der zu verfolgenden Stoßlinie, Änderungen der Stoßbreite, Überhöhung eines der Schweißränder gegenüber dem anderen, optisch ähnlich wie der Stoß wirksamenjo welded parts, in which even under difficult conditions, such as strong curvatures of the too following joint line, changes in joint width, elevation of one of the welding edges compared to the other, visually similar to the impact effective Markierungen in der Nähe des Stoßes und dergleichen eine zuverlässige und störungsfreie Verfolgung der Stoßlinie und eine gute Lage der Naht zwischen gleichmäßig angeschmolzenen Rändern gewährleistet ist.Markings near the joint and the like reliable and trouble-free tracking of the joint line and a good position of the seam between evenly melted edges is guaranteed.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Abtastung begrenzt wird auf einen Teil des Kreisumfangs und die Lage des Stoßes bestimmt wird in bezug auf die seitlichen Grenzen des sich ergebenden Blickfeldes.This object is achieved in that the scanning is limited to a part of the circumference and the position of the joint is determined in relation to the lateral boundaries of the resulting field of view.

Bei einem solchen Vorgehen wird das Steuersignal immer nur von einer sich kontinuierlich vorwärts bewegenden Stelle des Stoßes abgeleitet und springt nicht zwischen einer vorderen und hinteren Abtaststelle hin und her, wodurch ein großer Teil der er-With such a procedure, the control signal is always derived from only one point of the shock that is continuously moving forward and jumps does not go back and forth between a front and a rear scanning point, whereby a large part of the

Wähnten Nachteile beseitigt ist.The disadvantages mentioned have been eliminated.

Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens dient eine Vorrichtung mit einem in Richtung des ScliWtiißfortschritts vor der Schweißelektrode angeordneten und fest mit ihr verbundenen FotogeberTo carry out the proposed method A device is used with a photocoder arranged in front of the welding electrode in the direction of the welding progress and firmly connected to it

der Lage des Stoßes mit einer rotierenden, eine Spaltöffnung aufweisenden Blende und mit einem Folgesystem zur Führung der Elektrode längs des Stoßes der zu verschweißenden Teile, Wobei erfindüngsgemäß der Fotogeber eine sein Blickfeld begrenzende unbe-the position of the joint with a rotating aperture having a gap opening and with a follow-up system for guiding the electrode along the joint parts to be welded, whereby according to the invention the photographer has an unconstrained field of vision

bo wegliche Blende mit einer Segmentöffnung aufweist und das Folgesystem zum Führen der Schweißelektrode längs des Stoßes der Schweißteile aufgebaut ist aus einem Former eines negativen Signals und aus einem Former eines positiven Signals, welche Signale bo has movable diaphragm with a segment opening and the follow-up system for guiding the welding electrode along the joint of the welding parts is made up of a negative signal shaper and a positive signal shaper, which signals

b5 der rechten und linken Lage des Fotogebers in bezug auf den Stoß entsprechen, wobei ein Eingang jedes der Former beaufschlagt wird durch das in einem Umformer umgeformte Ausgangssignal des Fotogebersb5 of the right and left position of the photo encoder with respect to to the shock, an input of each of the formers being acted upon by the output signal of the photo transmitter, which is converted in a converter

und ein anderer Eingang jedes Formers an einen Syn- \ chronisator angeschlossen ist, dessen Eingang gleichfalls an den Ausgang des Umformers angeschlossen ist, und aus einem Summator mit Eingängen für die Ausgangssignale der Former sowie aus einer Steuereinheit des die Vorschubbewegung der Schweißelektrode bewirkenden Stellglieds, deren Eingang mit einem Integrator verbunden ist, der seinerseits an den Ausgang des Summators angeschlossen ist.and another input is connected to each shaper to a synchronous \ chronisator whose input is also connected to the output of the converter, and a summing device with inputs for the output signals of the former as well as a control unit of the feed movement of the welding electrode causing actuator whose Input is connected to an integrator, which in turn is connected to the output of the summator.

Bei einer solchen Ausbildung ist die Vorrichtung unempfindlich gegenüber Schwankungen der Stoßfugenbreite, und die Schweißelektrode wird immer zuverlässig eingemittet. Der erwähnte Synchronisator schaltet die Signalformer nach Durchlaufen des Blickfeldes auch dann in die Ausgangsstellung zurück, wenn ein Signal beim Überqueren des Stoßes ganz ausgeblieben ist, z. B. wenn der Stoß besonders schmai ist.With such a design, the device is insensitive to fluctuations in the butt joint width, and the welding electrode is always centered reliably. The aforementioned synchronizer switches the signal conditioner back to the starting position after passing through the field of view, if there is no signal when crossing the joint, e.g. B. when the shock is special is schmai.

Zweckmäßigerweise wird die Vorrichtung ergänzt durch einen Fotogeber der Lage der Schweißnaht, der in Vorschubrichtung hinter der Schweißelektrode angeordnet und mit ihr starr verbunden ist, und durch ein Steuersystem der Bewegung der Schweißelektrode in bezug auf die Schweißnaht, welches an den Fotogeber der Lage der Schweißnaht angeschlossen ist.The device is expediently supplemented by a photo transmitter of the position of the weld seam, the is arranged in the feed direction behind the welding electrode and rigidly connected to it, and through a control system for the movement of the welding electrode with respect to the weld, which is sent to the photocell the position of the weld seam is connected.

Eine solche Ergänzung bewirkt eine Korrektur der Elektrodenführung beim Auftreten von Kantenüberhöhung in dem Sinne, daß die Elektrode etwas zum niedriger gelegenen Schweißteilrand hin versetzt geführt wird.Such a supplement results in a correction of the electrode guidance in the event of excessive edges in the sense that the electrode is slightly offset towards the lower edge of the welding part will.

Es ist weiterhin zweckmäßig, wenn die Verfolgung der Schweißnaht auf ähnliche Weise geschieht wie die der Stoßfuge, nämlich dadurch, daß das Steuersystem der Bewegung der Schweißelektrode in bezug auf die Schweißnaht Zusatzformer eines negativen Signals und eines positiven Signals enthält, weiche der rechten und linken Lage dieses Fotogebers in bezug auf die Schweißnaht entsprechen, deren Eingänge an den Ausgang dieses Fotogebers und deren Ausgänge an je einen Eingang eines Zusatzsummators angeschlossen «inri wplchpr mit ripm Finoano eine« 7jisat*integrators verbunden ist, dessen Ausgang an einen der Eingänge einer logischen Koinzidenzschaltung angeschlossen ist, während an deren zweiten Eingang der Integrator des Folgesystems der Führung der Schweißelektrode in bezug auf den Stoß der Schweißteile angeschlossen ist, wobei der Ausgang der Koinzidenzschaltung mit der Steuereinheit der Bewegung der Schweißelektrode verbunden ist.It is also useful if the welding seam is followed in a similar manner to that the butt joint, namely in that the control system of the movement of the welding electrode with respect to the Weld additional shaper contains a negative signal and a positive signal, soft the right and left position of this photo transmitter with respect to the weld, whose entrances to the The output of this photo encoder and its outputs are each connected to an input of an additional summator «Inri wplchpr with RIPM Finoano a« 7jisat * integrators is connected, the output of which is connected to one of the inputs of a logical coincidence circuit is, while at the second input of the integrator of the follow-up system of the leadership Welding electrode is connected with respect to the joint of the welded parts, the output of the coincidence circuit is connected to the control unit of the movement of the welding electrode.

In einer zweckmäßigen Weiterbildung findet auch ein Steuersystem des Schweißstroms aus einer Meßeinheit der Spaltbreite im Stoß der Schweißteile, einer Korrektureinheit des Schweißstroms sowie einem Schweißstromregler Anwendung, die hintereinandergeschaltet sind, wobei der Eingang der Meßeinheit der Spaltbreite an den Fotogeber der Stoßlage angeschlossen ist. Bei einer solchen Ausbildung kann die Schweißstromstärke auf die Breite der Stoßfuge abgestimmt werden.In an expedient development, there is also a control system for the welding current from a measuring unit the gap width in the joint of the welding parts, a correction unit for the welding current and a Welding current regulator application that are connected in series, with the input of the measuring unit of the Gap width is connected to the photo encoder of the joint position. With such training, the Welding amperage can be matched to the width of the butt joint.

Um auch die Vorschubgeschwindigkeit eines Schweißzusatzdrahts an die Breite der Schweißnaht anzupassen, dient zweckmäßigerweise ein Steuersystem der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes aus folgenden, in Reihe geschalteten Einheiten: eine Meßeinheit der Breite der Schweißnaht, deren Eingang an den Fotogeber der Lage der Schweißnaht angeschlossen ist, und eine Korrektureinheit der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes.In order to also adjust the feed speed of a filler wire to the width of the weld seam adapt, a control system of the feed rate of the additional wire is expediently used from the following units connected in series: a unit of measurement of the width of the weld seam, its entrance is connected to the photo encoder of the position of the weld, and a correction unit of the feed rate of the additional wire.

Zur Vermeidung der Beeinträchtigung des Betriebs der vorgeschlagenen Vorrichtung durch in der Nähe der Stoßlinie gelegene und optisch in ähnlicher Weise wirksame Markierungen, wie Kratzer, HeftungenTo avoid affecting the operation of the proposed device by being in the vicinity Markings, such as scratches, staples, which are visually effective in a similar manner, located on the joint line

^r> od. dgl., dient zweckmäßigerweise eine Verbotsschaltung der Bewegung der Schweißelektrode, die an das Folgesystem der Führung der Schweißelektrode in bezug auf den Stoß der Schweißteile angeschlossen ist und deren Ausgang mit dem Steuersystem der Bewein gung der Schweißelektrode in bezug auf die Schweißnaht, mit dem Steuersystem des Schweißstroms, mit dem Steuersystem der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes sowie mit dem Folgesystem der Führung der Schweißelektrode selbst verbunden ist. ^r > or the like, a prohibition circuit for the movement of the welding electrode, which is connected to the follow-up system for guiding the welding electrode with respect to the joint of the welded parts and whose output with the control system of the movement of the welding electrode with respect to the weld seam, is expediently used, connected to the welding current control system, to the control system of the feed rate of the filler wire and to the follow-up system for guiding the welding electrode itself.

ι^r· Dabei enthält diese Verbotsschaltung zweckmäßigerweise die folgenden, in Reihe geschalteten Einheiten: eine Triggereinheit, eine logische ODER-Schaliüi'ig, cürcn Vciböiäinggcr und einen Steuerschalter, wobei der Eingang der Triggereinheit und die anderenι ^r · Here, this prohibition circuit advantageously comprises the following units connected in series: a trigger unit, a logical OR Schaliüi'ig, cürcn Vciböiäinggcr and a control switch, wherein the input of the trigger unit, and the other

-'» Eingänge der logischen ODER-Schaltung an die Ausgänge der Former des negativen Signals und des positiven Signals des Folgesystems der Führung der Schweißelektrode und ein weiterer Eingang des Verbotstriggers an den Ausgang des Synchronisators die-- '»Inputs of the logical OR circuit to the outputs the shaper of the negative signal and the positive signal of the follow-up system of the leadership of the Welding electrode and another input of the prohibition trigger to the output of the synchronizer the-

-'^r> ses Folgesystems angeschlossen sind, während der Ausgang des Steuerschalters an den Eingang des Sunvoators des Folgesystems, an den Eingang des Zusatzsummators des Steuersystems der Bewegung der Schweißelektrode in bezug auf die Schweißnaht, an- ' ^r > ses slave system are connected, while the output of the control switch is connected to the input of the Sunvoator of the slave system, to the input of the additional totalizer of the control system of the movement of the welding electrode in relation to the weld seam

in den Eingang der Korrektureinheit des Steuersystems für den Schweißstrom sowie un den Eingang der Korrektureinheit des Steuersystems für die Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes angeschlossen ist. Die Erfindung wird nachfolgend durch die Be-in the input of the correction unit of the control system for the welding current as well as the input of the correction unit of the control system for the feed rate of the filler wire is connected. The invention is described below by the

r> Schreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigtr> Writing of an exemplary embodiment using the Drawings explained further. It shows

Fig. 1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Führen einer Schweißelektrode längs des Stoßes von Schweißteilen; Fig. 2 das elektrische Prinzipschaltbild des Folgesystems zur Führung der Elektrode länes des Stoßes der Schweißteile;1 shows the block diagram of a device according to the invention for guiding a welding electrode along the joint of weldments; 2 shows the basic electrical circuit diagram of the subsequent system for guiding the electrode length of the joint of the welded parts;

F i g. 3 verschiedene Signalverläufe am Ausgang der einzelnen Einheiten der erfindungsgemäßen Vorrich-F i g. 3 different signal curves at the output of the individual units of the device according to the invention

■»5 tung.■ »5 tion.

Die beispielsgemäße Vorrichtung zum Führen einer Elektrode längs des Stoßes von Schweißteilen enthält einen Fotogeber 1 für die Stoßlinie 2, welcher mit der Schweißelektrode 3 starr verbunden und in Schweiß-The exemplary device for guiding an electrode along the joint of welded parts contains a photo encoder 1 for the joint line 2, which is rigidly connected to the welding electrode 3 and in welding

to richtung vor ihr angeordnet ist, sowie ein folgesystem I zum Führen dieser Elektrode 3 längs der Stoßlinie 2 der Schweißteile 4 und 5. to the direction in front of her, as well as a follow-up system I for guiding this electrode 3 along the joint line 2 of the welded parts 4 and 5.

Das Folgessm I zum Führen der Schweißelektrode 3 längs des Stoßes 2 der Schweißteile 4 und 5 enthält seinerseits einen Umformer 6 des Ausgangssignals des Fotogebers 1, Former 7 eines negativen Signals und Former 8 eines positiven Signals, weiche der rechten und Unken Lage des Fotogebers 1 in bezug auf den Stoß 2 entsprechen, einen Synchronisator 9,The following measure I for guiding the welding electrode 3 along the joint 2 of the welding parts 4 and 5 in turn contains a converter 6 of the output signal of the photo transmitter 1, 7 former of a negative signal and shaper 8 of a positive signal, which corresponds to the right and left position of the photocoder 1 with respect to correspond to the joint 2, a synchronizer 9,

μ ein Summierglied 10, einen Integrator 11 und eine Steuereinheit 12, die auf ein Stellglied 13 wirkt, welches die Schweißelektrode 3 in bezug auf die Stoßlinie 2 der Schweißteile 4 und 5 bewegt. Der Fotogeber 1 besteht aus einem Projektions- und einem Empfangssystem. Das Projektionssystem erzeugt einen Lichtfleck auf einem kleinen Abchnitt des zu verfolgenden Stoßes 2.
Im Strahlengang des Empfangssystems ist eine um-μ a summing element 10, an integrator 11 and a control unit 12 which acts on an actuator 13 which moves the welding electrode 3 with respect to the joint line 2 of the welding parts 4 and 5. The photo transmitter 1 consists of a projection system and a receiving system. The projection system generates a light spot on a small section of the joint 2 to be tracked.
In the beam path of the receiving system there is a

laufende und eine unbewegliche Blende angeordnet, mit denen die Abtastung auf einen Teil eines Kreisumfangs begrenzt wird. Die unbewegliche Blende hat eine Segmentöffnung und bestimmt das Blickfeld des Fotogebers 1. Die umlaufende Blende hat eine Spalt- ■'> öffnung, durch die bei der Drehung ein Lichtstrom auf das lichtempfindliche Element des Fotogebers 1 fällt. Am Ausgang des Fotogebers 1 erscheint also ein Signal, sobald der Spalt der umlaufenden Blende aus dem durch die unbewegliche Blende abgedeckten Be- ^|(| reich in den Bereich von deren Segmentöffnung tritt, und hat während des Durchlaufens dieses Bereichs jeweils die Größe, die der Lichtreflexion an der jeweils erfaßten Stelle entspricht. Das Ausgangssignal verschwindet dann wieder, wenn die Spaltöffnung der '"' umlaufenden Blende wieder in den von der unbeweglichen Blende abgedeckten Bereich eintritt. Dieser /-M/lSül iViCuCrilOii SiCn l/CJ jCuCiTJ ummüi *jCT üiTiiuU-fenden Blende.running and an immovable diaphragm arranged with which the scanning is limited to a part of a circumference. The immovable diaphragm has a segment opening and defines the field of view of the photographic transmitter 1. The circumferential diaphragm has a slit opening through which a luminous flux falls on the light-sensitive element of the photographic transmitter 1 when it is rotated. At the output of the photo sensor 1, a signal, that appears when the gap of the rotating bezel from the area covered by the stationary diaphragm loading ^| occurs rich in the region of their segment opening, and has during the passage of this area, respectively the size of the ^{| (} corresponding to the respective detected position reflection of light. the output signal then disappears if the gap opening of the '''rotating bezel re-enters the area covered by the fixed aperture area. This / -M / lSül iViCuCrilOii SiCN l / CJ jCuCiTJ ummüi * JCT üiTiiuU - fenden aperture.

Das Ausgangssignal des Fotogebers 1 gelangt an -" den Eingang des Umformers 6 dessen Ausgang mit den Eingängen des Formers 7 eines negativen Signals und des Formers 8 eines positiven Signals sowie des Synchronisators 9 verbunden ist. Der Ausgang dieses Synchronisators 9 ist an die anderen Eingänge der -·> Former 7 und 8 angeschlossen, während der Ausgang jedes der Signalformer 7 und 8 mit dem entsprechenden Eingang des Summiergliedes 10 verbunden ist. Der Ausgang des Summiergliedes 10 ist mit dem Integ.ator 11 und von dort über die Koinzidenzschaltung «· 14 eines Steuersystems II mit dem Eingang der Steuereinheit 12 des Stellgliedes 13 verbunden. Der Ausgang der Steuereinheit 12 ist an das Stellglied 13 der Führung der Schweißelektrode 3 angeschlossen.The output signal of the photo encoder 1 arrives at - "the input of the converter 6 and its output the inputs of the shaper 7 of a negative signal and the shaper 8 of a positive signal as well as the Synchronizer 9 is connected. The output of this synchronizer 9 is to the other inputs of the - ·> Former 7 and 8 connected, while the output of each of the signal formers 7 and 8 with the corresponding Input of the summing element 10 is connected. The output of the summing element 10 is with the Integ.ator 11 and from there via the coincidence circuit 14 of a control system II to the input of the control unit 12 of the actuator 13 connected. The output of the control unit 12 is to the actuator 13 of the Leading the welding electrode 3 connected.

Auch wenn das Folgesystem I die Elektrode 3 ge- r> nau längs der Stoßlinie 2 führt, kann es geschehen, daß die Schweißnaht 15 seitlich versetzt ist. Hierzu kommt es vor allem dann, wenn der Schweißrand eines der Schweißteile 4 oder 5 gegenüber dem Rand des anderen Schweißteils überhöht liegt. Dann wird der ■"> höhereeleeene und näher bei der Elektrode befindliche Rand stärker angeschmolzen und die Schweißnaht kommt mehr zu dessen Seite hin zu liegen. Der tieferliegende Schweißrand wird nur noch ungenügend angeschmolzen, -i)Even if the subsequent system I the electrode 3 r> leads exactly along the joint line 2, it can happen that the weld 15 is laterally offset. For this it occurs especially when the welding edge of one of the welding parts 4 or 5 opposite the edge of the other welded part is too high. Then the ■ "> higher eleene and closer to the electrode Edge melted more and the weld seam comes to rest more on its side. The deeper one Welding edge is only insufficiently melted, -i)

Zur Vermeidung solcher Qualitätsmängel dient eine Überwachung der Lage der Schweißnaht durch einen Fotogeber 16 der Nahtlage, welcher in Schweißrichtung hinter der Schweißelektrode 3 starr an dieser befestigt ist. Dieser ist von Aufbau und Wirkungs- >o weise her ähnlich wie der Fotogeber 1, und seine Ausgangssignaie werden in einem Steuersystem II zur Führung der Elektrode in bezug auf die Schweißnaht in einer Weise verarbeitet, die der Signalverarbeitung im Folgesystem I ähnlich ist.It is used to avoid such quality defects a monitoring of the position of the weld seam by a photo transmitter 16 of the seam position, which is in the welding direction behind the welding electrode 3 is rigidly attached to this. This is of structure and effect> o wise similar to the photo encoder 1, and its output signals are used in a control system II Guiding the electrode with respect to the weld seam is processed in a way that is signal processing in the following system I is similar.

Das Steuersystem II zur Führung der Elektrode 3 in bezug auf die Schweißnaht 15 hat einen Zusatzformer 17 eines negativen Signals und einen Zusatzformer 18 eines positiven Signals, weiche der rechten und der linken Lage dieses Fotogebers 16 in bezug auf m> die Schweißnaht 15 entsprechen, sowie ein zusätzliches Summierglied 19, einen zusätzlichen Integrator 20 und die bereits erwähnte logische Koinzidenzschaltung 14. Der Ausgang dieses Fotogebers 16 ist mit dem Eingang der Zusatzformer 17 und 18 verbun- bs den, deren Ausgänge an den Eingang des Zusatzsummierglieds 19 angeschlossen sind. Der Ausgang des Zusatzsummierglieds 19 ist mit dem Zusatzintegrator 20 verbunden, welcher an den Eingang der logischen Koinzidenzschaltung 14 angeschlossen ist.The control system II for guiding the electrode 3 with respect to the weld seam 15 has an additional former 17 of a negative signal and an additional shaper 18 of a positive signal, soft the right and the left position of this photo transmitter 16 with respect to m> correspond to the weld seam 15, as well as an additional one Summing element 19, an additional integrator 20 and the already mentioned logical coincidence circuit 14. The output of this photo transmitter 16 is connected to the input of the additional formers 17 and 18 the whose outputs are connected to the input of the additional summing element 19. The outcome of the Additional summing element 19 is connected to the additional integrator 20, which is connected to the input of the logical Coincidence circuit 14 is connected.

Tritt bei einer seitlichen Versetzung der Nahtlinie 15 bezüglich der Stoßlinie 2 am Ausgang des zusätzlichen Integrators 20 ein Abweichungssignal auf, so wird dieses in der logischen Koinzidenzschaltung 14 dem Ausgangssignal des Integrators 11 überlagert und bewirkt eine Korrektur der Elektrodenf iihrung in dem Sinne, daß diese mehr zur Seite des niedriger gelegenen Schweißrandes parallel zur Stoßlinie geführt wird.Occurs with a lateral offset of the seam line 15 with respect to the joint line 2 at the exit of the additional Integrator 20 receives a deviation signal, then this is in the logical coincidence circuit 14 superimposed on the output signal of the integrator 11 and causes a correction of the electrode guide in the Meaning that this is guided more to the side of the lower welding edge parallel to the joint line.

Außerdem ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Erzielung einer konstanten Breite der Schweißnaht 15 während des Schweißprozesses eine Regelung des Schweißstroms und der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes (nicht gezeigt) vorgesehen. Diesem Zweck dienen ein Steuersystem III des Schweißstroms und ein Steuersystem IV der Vor ^c«chiibⁿescri\v!ridi''keit des 7nsat7HrahtPQ In addition, in the device according to the invention, in order to achieve a constant width of the weld seam 15 during the welding process, regulation of the welding current and the feed rate of the filler wire (not shown) is provided. Serve this purpose a control system III of the welding current and a control system IV of ridi''keit Before ^c "chiib ⁿ Escri \ v! Of 7nsat7HrahtPQ

Das Steuersystem III des Schweißstroms enthält einen Meßblock 21 der Breite der Stoßfuge 2, eine Korrektureinheit 22 des Schweißstroms und einen Schweißstromregler 23, welche miteinander in Reihe geschaltet sind. Der Ausgang des Fotogebers 1 der Stoßlinie 2 ist an den Eingang der Meßeinheit 21 der Spaltbreite im Stoß 2 angeschlossen. Der Ausgang des Reglers 23 ist mit der Schweißelektrode 3 verbunden.The control system III of the welding current includes a measuring block 21 of the width of the butt joint 2, a correction unit 22 of the welding current and a welding current regulator 23, which are connected to one another in series are switched. The output of the photo transmitter 1 of the joint line 2 is to the input of the measuring unit 21 of the Gap width connected in joint 2. The output of the controller 23 is connected to the welding electrode 3.

Das Steuersystem IV der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes enthält eine Meßeinheit 24 der Breite der Schweißnaht 15, eine Korrektureinheit 25 der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes sowie einen Regler 26 der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes, welche miteinander in Reihe geschaltet sind.The control system IV of the feed rate of the filler wire includes a measuring unit 24 of the Width of the weld seam 15, a correction unit 25 of the feed speed of the additional wire and a controller 26 of the feed rate of the filler wire, which are connected to one another in series are.

Der Ausgang des Fotogebers 16 in der Lage der Naht 15 ist an den Eingang des Meßblocks 24 der Breite der Schweißnaht 15 angeschlossen. Der Ausgang des Reglers 26 ist mit der Schweißelektrode 3 verbunden.The output of the photo transmitter 16 in the position of the seam 15 is to the input of the measuring block 24 of the Width of the weld seam 15 connected. The output of the controller 26 is connected to the welding electrode 3 tied together.

Eine Verbotsschaltung V dient zur Verhinderung von Fehlsteuerungen der Elektrode, wenn auf diese äußere Störungen wirken oder wenn in der Nähe der Stoßlinie Markierungen vorhanden sind, die in ähnlicher Weise wie der Stoß selbst registriert werden, z. B. Kratzer oder Heftschweißungen. Die Verbotsschaltung V enthält eine logische ODER-Schaltung 27, eine Triggereinheit 28 mit einem Zähleingang, einen Verbotstrigger 29 und einen Steuerschalter 30. Die Eingänge der logischen ODER-Schaltung 27 sind an den Ausgang der Triggereinheit 28 und an die entsprechenden Ausgänge der Former 7 des negativen Signals und des Formers 8 des positiven Signals des Folgesysiems I zum Führen der Elektrode 3 längs des Stoßes 2 angeschlossen. Der Ausgang der logischen ODER-Schaltung 27 sowie der Ausgang des Synchronisators 9 sind an die entsprechenden Eingänge des Verbotstriggers 29 angeschlossen. Der Ausgang des Verbotstriggers 29 ist an den Eingang des Steuerschalters 30 angeschlossen.A prohibition circuit V is used to prevent incorrect control of the electrode when on it external disturbances act or if there are markings in the vicinity of the line of impact that are similar The way the shock itself is registered, e.g. B. scratches or tack welds. The prohibition circuit V contains a logical OR circuit 27, a trigger unit 28 with a counting input, a Prohibition trigger 29 and a control switch 30. The inputs of the logical OR circuit 27 are on the output of the trigger unit 28 and to the corresponding outputs of the former 7 of the negative Signal and the shaper 8 of the positive signal of the following system I for guiding the electrode 3 along the Joint 2 connected. The output of the logical OR circuit 27 and the output of the synchronizer 9 are connected to the corresponding inputs of the prohibition trigger 29. The exit of the prohibition trigger 29 is connected to the input of the control switch 30.

Das Prinzipschaltbild des in seinem grundsätzlichen Aufbau beschriebenen Folgesystems ist in Fig. 2 gezeigt. Der Ausgang des Fotogebers 1 der Lage des Stoßes ist über den Widerstand R₁ und die Kapazität C₁ an den Umformer 6 des Ausgangssignals des Fotogebers 1 angeschlossen. Dieser Umformer ist nach der Schmidt-Schaitung aus den Transistoren T_x und T₂ aufgebaut. Der veränderliche Widerstand A₂ dient zum Einstellen des Pegels des Eingangssignals des Gebers 1. Der Ausgang des Umformers 6 ist über dieThe basic circuit diagram of the subsequent system described in its basic structure is shown in FIG. The output of the photo transmitter 1 of the position of the joint is connected to the converter 6 of the output signal of the photo transmitter 1 via the resistor R ₁ and the capacitance C _1. This converter is constructed from the transistors T _x and T ₂ according to the Schmidt circuit. The variable resistor A ₂ is used to set the level of the input signal of the encoder 1. The output of the converter 6 is via the

Kapazität C₂ an den Eingang des Formers des negativen Signals 7 angeschlossen. Dieser Former 7 ist als symmetrischer Trigger aus den Transistoren T₃ und T₄ aufgebaut. Der Umformer 6 ist durch die Kapazität C₃ und eine mit einem Transistor T₅ aufgebaute Abgleichstufe an den Former 8 des positiven Signals angeschlossen. Dieser Former 8 ist analog dem Former 7 des negativen Signals als symmetrischer Trigger aufgebaut. Capacitance C _{2 connected} to the input of the negative signal shaper 7. This former 7 is constructed as a symmetrical trigger from the transistors T ₃ and T ₄ . The converter 6 is connected to the former 8 of the positive signal through the capacitance C ₃ and a balancing stage constructed with a transistor T _5. This shaper 8 is constructed as a symmetrical trigger analogous to the shaper 7 of the negative signal.

Der Ausgang des Umformers 6 des Ausgangssignals des Fotogebers 1 ist über die Kapazität C₄ an den Synchronisator 9, der nach dem Schema eines asymmetrischen Triggers mit den Transistoren T₆ und T₇ aufgebaut ist, angeschlossen, während der Ausgang des Synchronisators 9 über das differenzierende RC-Glied aus Kondensator C₅ und Widerstand R₃ an die anderen Eingänge der Former 7 und 8 sowie an die Verbotsschaitung V angeschlossen ist.The output of the converter 6 of the output signal of the photo encoder 1 is connected via the capacitor C ₄ to the synchronizer 9, which is constructed according to the scheme of an asymmetrical trigger with the transistors T ₆ and T ₇ , while the output of the synchronizer 9 via the differentiating RC element consisting of capacitor C ₅ and resistor R _{3 is connected} to the other inputs of the formers 7 and 8 and to the prohibition circuit V.

Die Einstellung der Dauer der durch den Synchronisator 9formierten Impulse erfolgt mit Hilfe des Widerstandes A₄ und des Kondensators C₆.The duration of the pulses formed by the synchronizer 9 is set with the aid of the resistor A ₄ and the capacitor C ₆ .

Der Ausgang des Formers 7 der negativen Signale ist an das Summierglied 10 und über die Kapazität C₇ an die Triggereinheit 28 mit einem Zähleingang angeschlossen. Die Ausgänge des Formers 7 des negativen Signals und des Formers 8 des positiven Signals sind an den Eingang des Summierglieds 10 und der logischen ODER-Schaltung 27 der Verbotseinheit V angeschlossen. Das Summierglied 10 ist aus den Transistoren T₈, T₉ gebildet, an deren Ausgang die Steuerschaltung des Integrators 11 - aufgebaut aus den Transistoren T₁,,, T₁, - geschaltet sind, an welche wiederum das integrierende RC-Glied R₅, C₈ angeschlossen ist. Dessen Ausgang ist mit dem Eingang eines Halbperiodenmodulators 31 der Steuereinheit 12 des Stellwerks 13 über die Diodenbegrenzer D₁, D₂ und den Widerstand R^ verbunden.The output of the former 7 of the negative signals is connected to the summing element 10 and via the capacitance C ₇ to the trigger unit 28 with a counting input. The outputs of the shaper 7 of the negative signal and of the shaper 8 of the positive signal are connected to the input of the summing element 10 and the logical OR circuit 27 of the prohibition unit V. The summing element 10 is formed from the transistors T ₈ , T ₉ , at the output of which the control circuit of the integrator 11 - composed of the transistors T ₁ ,,, T ₁ , - are connected, to which in turn the integrating RC element R ₅ , C _{8 is} connected. Its output is connected to the input of a half-period modulator 31 of the control unit 12 of the interlocking 13 via the diode limiters D ₁ , D ₂ and the resistor R ^ .

Der Halbperiodenmodulator 31 enthält zwei Schalter, welche aus dem Transformator 32 und den Transistoren T₁₂, T₁₃ bzw. T₁₄, T₁₅ zusammengebautThe half-period modulator 31 contains two switches which are assembled from the transformer 32 and the transistors T ₁₂ , T ₁₃ and T ₁₄ , T ₁₅

cinrl η<τ Δ ι ic no no rto..· U>vli,l^inrc ^I ic» mit fMnpmcinrl η <τ Δ ι ic no no rto .. · U> vli, l ^ inrc ^ I ic »with fMnpm

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aus den Transistoren T₁₆ und T₁₇ bestehenden Verstärker verbunden, dessen Ausgang seinerseits mit den Eingängen der asymmetrischen Trigger eines anderen Modulators 33 verbunden ist, welche die Transistoren T₁₈, T₁₉ und T₂₀, T₂₁ enthalten. Die anderen Eingänge der gleichen Trigger werden von der Spannung gegenphasig gespeist, während ihr Ausgang durch die aus Transistoren T₂₂ bis T₂₇ bestehenden Schalter 34 an den Eingang der Steuereinheit 12 des Stellglieds 13 angeschlossen ist.The amplifier consisting of the transistors T ₁₆ and T ₁₇ is connected, the output of which is in turn connected to the inputs of the asymmetrical triggers of another modulator 33 which contain _{the transistors T 18} , T ₁₉ and T ₂₀ , T _21. The other inputs of the same triggers are fed with the voltage in phase opposition, while their output is connected to the input of the control unit 12 of the actuator 13 _{through the switches 34 consisting of transistors T 22} to T _27.

Die Steuereinheit 12 ist in Brückenschaltung mit den Transistoren T_2x-T₃^ aufgebaut, wobei der Ausgang dieser Schaltung auf das Stellglied 13 der Führung der Schweißelektrode 3 wirkt, z. B. auf den Anker eines Elektromotors, der die Elektrode quer zur Schweißfortschrittsrichtung verstellt und dabei eingemittet hält.The control unit 12 is constructed in a bridge circuit with the transistors T _2x -T ₃ ^ , the output of this circuit acting on the actuator 13 of the guide of the welding electrode 3, z. B. on the armature of an electric motor, which adjusts the electrode transversely to the welding progress direction and keeps it centered.

Der Ausgang des Formers 7 des negativen Signals ist an die Triggereinheit 28 angeschlossen, die aus zwei Triggern besteht, weiche hintereinandergeschaltet sind. Die Schaltung ist ähnlich dem Former 7. Der Ausgang der Triggereinheit 28 ist gemeinsam mit den Ausgängen der Former 7 und 8 an die Eingänge der logischen ODER-Schaltung 27 angeschlossen. Diese ist aus den Dioden D₃, D₄, D₅ aufgebaut. Der Ausgang der ODER-Schaltung 27 ist mit einem Eingang des Verbotstriggers 29 verbunden. Der Verbotstrigger 29 ist mit den Transistoren T₃₂ und T₃₃ aufgebaut. Der Ausgang des Verbotstriggers 29 liegt am Steuerschalter 30, welcher die Transistoren T₁₄-T₃₆ enthält, deren Ausgang an die Schaltung des Summierglieds 10 angeschlossen ist.The output of the former 7 of the negative signal is connected to the trigger unit 28, which consists of two triggers which are connected in series. The circuit is similar to the former 7. The output of the trigger unit 28 is connected to the inputs of the logical OR circuit 27 together with the outputs of the former 7 and 8. This is made up of the diodes D ₃ , D ₄ , D ₅ . The output of the OR circuit 27 is connected to an input of the prohibition trigger 29. The prohibition trigger 29 is constructed with the transistors T ₃₂ and T ₃₃ . The output of the prohibition trigger 29 is at the control switch 30, which contains the transistors T ₁₄ -T ₃₆ , the output of which is connected to the circuit of the summing element 10.

Der Betrieb der beschriebenen Vorrichtung verläuft wie folgt:The operation of the device described is as follows:

Der Fotogeber 1 der Stoßlage 2 tastet die vor der Schweißelektrode gelegene Fläche der Schweißteile 4 und 5 längs eines etwa quer zur Erstreckung des Stoßes 2 liegenden Kreisbogenabschnitts ab. Fig. 3a zeigt sein Ausgangssignal U₁. Zum Zeitpunkt /, tritt der Schlitz der umlaufenden Blende in den Bereich der Sektorenöffnung der unbeweglichen Blende, und die optische Abtastung beginnt. Der auf dem Fotoelement auftreffende Lichtstrom erzeugt ein Ausgangssignal entsprechender Größe.The photo transmitter 1 of the joint layer 2 scans the surface of the welding parts 4 and 5 located in front of the welding electrode along a circular arc section lying approximately transversely to the extension of the joint 2. 3a shows its output signal U ₁ . At the point in time /, the slit of the circumferential diaphragm enters the area of the sector opening of the immovable diaphragm, and optical scanning begins. The luminous flux impinging on the photo element generates an output signal of a corresponding size.

Zum Zeitpunkt ί₂ wird der Rand des Stoßes 2 erreicht. Der aus dem Stoß reflektierte Lichtstrom ist wesentlich kleiner, und es kommt zu einem Einbruch im Ausgangssignal bis zum Zeitpunkt J₃, wenn der andere Rand des Stoßes erreicht ist. Die Zeitdauer von f₂ bis t₃ ist mit τ bezeichnet und entspricht der Breite der Stoßfuge.At time ί ₂ , the edge of joint 2 is reached. The luminous flux reflected from the impact is much smaller, and there is a drop in the output signal up to time J ₃ , when the other edge of the impact is reached. The time from f ₂ to t ₃ is denoted by τ and corresponds to the width of the butt joint.

In Fig. 3 a ist noch ein weiterer, nach Abtastung des Stoßes auftretender kleinerer Signaleinbruch der Zeitdauer τ₀ gezeigt, wie er auftreten kann, wenn ein noch in der Abtastbreite liegender Kratzer, eine Verschmutzung, eine Heftschweißung od. dgl. erfaßt wird. Dieser Signaleinbruch unterschreitet jedoch nicht die gestrichelt angedeutete Empfindlichkeitsschwelle der Anordnung. _{In Fig. 3a, a further smaller signal drop of the duration τ 0} , which occurs after the shock has been scanned, is shown, as can occur when a scratch, contamination, tack weld or the like that is still within the scanning width is detected. However, this signal drop does not fall below the sensitivity threshold of the arrangement indicated by dashed lines.

Zum Zeitpunkt /₄ erreicht der Schlitz der umlaufenden Blende das Licht der Sektorenöffnung der unbeweglichen Blende, und der Lichtstrom und damit das Ausgangssignal U₁ verschwindet. Die Zeitdauer von r, bis t₄ ist mit T bezeichnet und entspricht der Abtastbreite bzw. der Blickfeldöffnung des Fotogebers 1. Die Zeitdauer eines vollen Umlaufs der umlaufenden Blende, d. h. die Periode e^;-ies Abtastsipnals. ist mindestens doppelt so groß wie T, da der Öffnungswinkel des Sektors der unbeweglichen Blende nicht größer als 180° ist.At time / ₄ the slit of the circumferential diaphragm reaches the light of the sector opening of the immovable diaphragm, and the luminous flux and thus the output signal U ₁ disappears. The period from r 1 to t ₄ is denoted by T and corresponds to the scanning width or the field of view opening of the photo transmitter 1. The period of one full revolution of the rotating diaphragm, ie the period e ^; -ies scanning devices. is at least twice as large as T, since the opening angle of the sector of the immovable diaphragm is not greater than 180 °.

Das Ausgangssignal £/, des Fotogebers 1 wird durch den Umformer 6 in eine Reihe rechteckiger Impulse U₂ (Fig. 3b) umgewandelt. Der Umformer wirkt im wesentlichen als Schwellenwertglied, das ein konstantes Ausgangssignal erzeugt, solange sein Eingangssignal oberhalb des in Fig. 3 a gestrichelt angedeuteten Pegels liegt. Im vorliegenden Fall erscheinen also am Ausgang des Umformers die in Fig. 3b gezeigten zwei Impulse der Zeitdauer T₁ und T₂. Die Dauer τ der zwischen den Impulsen liegenden Impulslücke entspricht der Spaltbreite im Stoß 2. Das Verhältnis der Impulsdauer T₁ zur Impulsdauer T₂ kennzeichnet die Versetzung der Stoßlinie 2 gegenüber der optischen Achse des Fotogebers 1. Trifft die optische Achse des Fotogebers 1 die Stoßlinie 2, d. h. wenn die Stoßlinie genau durch die Mitte des Blickfeldes des Fotogebers verläuft, so sind die Impulse T₁ und T₂ von gleicher Dauer.The output signal £ /, of the photo transmitter 1 is converted by the converter 6 into a series of rectangular pulses U ₂ (Fig. 3b). The converter essentially acts as a threshold value element which generates a constant output signal as long as its input signal is above the level indicated by dashed lines in FIG. 3a. _{In the present case, the two pulses of duration T 1} and T ₂ shown in FIG. 3b appear at the output of the converter. The duration τ of the pulse gap between the pulses corresponds to the width of the gap in the joint 2. The ratio of the pulse duration T ₁ to the pulse duration T ₂ indicates the offset of the joint line 2 with respect to the optical axis of the photo encoder 1. If the optical axis of the photo encoder 1 meets the joint line 2 , ie if the impact line runs exactly through the center of the photocopier's field of view, then the pulses T ₁ and T _{2 are} of the same duration.

Das Ausgangssignal des Umformers 6 gelangt an die Eingänge des Formers 8 des positiven Signals und des Formers 7 des negativen Signals, deren erster einen positiven Impuls U₃ (Fig. 3c) und deren zweiter einen negativen Impuls U₄ (Fig. 3d) erzeugt. Die Vorderflanke des positiven Impulses U₃ liegt im Zeitpunkt i, und fällt mit der Vorderflanke des erstenThe output signal of the converter 6 reaches the inputs of the shaper 8 of the positive signal and the shaper 7 of the negative signal, the first of which generates a positive pulse U ₃ (FIG. 3c) and the second of which generates a negative pulse U ₄ (FIG. 3d). The leading edge of the positive pulse U ₃ is at time i, and coincides with the leading edge of the first

Teilirrff>ulses U₁ zusammen, während seine Hinterflanke im Zeitpunkt /₃ liegt und mit der Hinterflanke der Impulslücke bzw. der Vorderflanke des zweiten Teilimpulses U₂ zusammenfällt. Die Vorderf! anke des negativen Impulses U₄, welche dem Zeitpunkt /₂ entspricht, fällt mit der Vorderflanke der Impulslücke bzw. der Hinterflanke des ersten Teilimpulses U₂ zusammen, während seine Hinterflanke, die dem Zeitpunkt t₄ entspricht, mit der Hinterflanke des Blickfeldimpulses U₂ zusammenfällt.Teilirrff> ulses U ₁ together, while its _{trailing edge lies at time / 3} and coincides with the trailing edge of the pulse gap or the leading edge of the second partial pulse U ₂ . The front! Anke of the negative pulse U _4, which corresponds to the time / _2, coincides with the leading edge of the pulse gap or the trailing edge of the first partial pulse U ₂ together, while its trailing edge that the time t equals _4, coincides with the trailing edge of the field of view pulse U ₂ .

Es kann vorkommen, daß beim Abtasten der Stoßlinie, z. B. wenn der Stoß besonders schmal ist, vom Fotogeber her kein ausreichender Signaleinbruch auftritt und dann im Signal U₂ auch keine Impulslücke vorhanden ist. In einem solchen Fall dient der Synchronisator 9 dazu, die Impulsformer 7 und 8 nach Beendigung eines Abtastverganges auf jeden Fall wi<»Hpr in Hpn Aii<;aanas7iist;in(l zurückzuschalten. Hierzu ist der Synchronisator 9 an den Umformer 6 angeschlossen, so daß er durch das Signdl U₂ beaufschlagt ist, und erzeugt ein Ausgangssignal U₆, gemäß Fig. 3 f, dessen Dauer T₅ die der Blickfeldöffnung des Fotogebers entsprechende Zeitdauer T etwas übersteigt, und das den Formern 7 und 8 zugeführt wird.It can happen that when scanning the shock line, z. B. if the joint is particularly narrow, there is no sufficient signal drop from the photo encoder and then there is also no pulse gap in signal U _2. In such a case, the synchronizer 9 is used to switch back the pulse formers 7 and 8 in any case wi <»Hpr in Hpn Aii <;aanas7iist; in (l. For this purpose, the synchronizer 9 is connected to the converter 6, see above that it is acted upon by the Signdl U _2, and generates an output signal U _6, as shown in FIG. 3 f, the duration T _5, the visual field opening of the photo sensor corresponding time period T exceeds somewhat, and this is supplied to the formulas 7 and 8.

Die polaritätsverschiedenen Impulse U₃ und U₄ werden im Summierglied 10 summiert, an dessen Ausgang das Signal U_s (Fig. 3e) abgenommen wird. Dieses Signal U₅ wird im Integrator 11 in eine Gleichspannung verwandelt, deren Vorzeichen der Polarität des Impulses von längerer Dauer entspricht. Dadurch wird die notwendige Verschiebungsrichtung der Elektrode 3 in bezug auf die Stoßlinie 2 festgelegt. Die Größe dieser Gleichspannung entspricht dem Maß der seitlichen Versetzung der Elektrode von der Stoßlinie 2.The polarity different pulses U ₃ and U ₄ are summed in the summing element 10, at the output of which the signal U _s (Fig. 3e) is taken. This signal U ₅ is converted in the integrator 11 into a direct voltage, the sign of which corresponds to the polarity of the pulse of longer duration. This determines the necessary direction of displacement of the electrode 3 with respect to the joint line 2. The magnitude of this direct voltage corresponds to the amount of the lateral displacement of the electrode from the joint line 2.

Das Abweichungssignal gelangt vom Integrator 11 zur Koinzidenzschaltung 14, welche es bei Fehlen eines Signals vom Steuersystem II unverändert zur Steuereinheit 12 des Stellglieds 13 der Führung der Schweißelektrode 3 längs der Stoßlinie 2 durchläßt. Je nach der Polarität des Abweichungssignals verstellt diese Steuereinheit 12 das Stellglied 13 der Führung der Schweißelektrode in die erforderliche Richtung wieder zur Stoßlinie 2 hin.The deviation signal arrives from the integrator 11 to the coincidence circuit 14, which it in the absence of a Signal from the control system II unchanged to the control unit 12 of the actuator 13 of the leadership Welding electrode 3 lets through along the joint line 2. Adjusted according to the polarity of the deviation signal this control unit 12 the actuator 13 guiding the welding electrode in the required direction back to line 2.

Wird während des Schweißens eine Verschiebung der Nahtlinie 15 gegenüber der Stoßlinie 2 festgestellt, wie sie aus den Gründen vorkommen kann, die oben im Zusammenhang mit der Aufbaubeschreibung des Steuersystems II genannt sind, so wirkt dieses auf folgende Weise:If a shift of the seam line 15 compared to the joint line 2 is detected during welding, as it can occur for the reasons mentioned above in connection with the structure description of tax system II are mentioned, it works in the following way:

Der Fotogeber 16 der Lage der Naht 15 ist hinter der Schweißelektrode 3 auf der durch den Fotogeber 1 und die Elektrode 3 definierten Linie starr angeordnet und überwacht die Schweißnaht 15 in seinem Blickfeld. Das Ausgangssignal U₇ (Fig. 3 g) des Fotogebers 16 enthält die Information über die Breite der Schweißnaht 15 und deren Lage in bezug auf die Mitte seines Blickfeldes. Die Zeitdauer von f₆ bis i₇, die mit τ, bezeichnet ist, entspricht der Breite der Schweißnaht. Das Signal U₁ gelangt an den Eingang des Zusatzformers 17 des negativen Signals und den des Zusatzformers 18 des positiven Signals. Der Zusatzformer 18 erzeugt Impulse t/_g (Fig. 3 h) von positiver Polarität und der Dauer T₆, weiche dem Zeitintervall t₅ bis /₇ entspricht. Der Zusatzformer 17 erzeugt Impulse U₉ (Fig. 3i) von negativer Polarität und der Dauer T₁, weiche dem Zeitintervall J₆ bis i_s entspricht.The photo transmitter 16 of the position of the seam 15 is rigidly arranged behind the welding electrode 3 on the line defined by the photo transmitter 1 and the electrode 3 and monitors the weld seam 15 in its field of vision. The output signal U ₇ (FIG. 3 g) of the photo transmitter 16 contains the information about the width of the weld seam 15 and its position in relation to the center of its field of view. The time from f ₆ to i ₇ , which is denoted by τ, corresponds to the width of the weld seam. The signal U ₁ reaches the input of the additional shaper 17 of the negative signal and that of the additional shaper 18 of the positive signal. The additional shaper 18 generates pulses t / _g (FIG. 3 h) of positive polarity and the duration T ₆ , which corresponds to the time interval t ₅ to / _7. The additional shaper 17 generates pulses U ₉ (FIG. 3i) of negative polarity and the duration T ₁ , which corresponds to the time interval J ₆ to i _s.

Vom Ausgang der Zusatzformer 17 und 18 gelangen die Impulse U. und U₉ an den Eingang des Zusatzsummierglieds 19 und von hier zum Integrator 20. Dieser erzeugt entsprechend der bereits beschriebenen Signalverarbeitung ein Gleichspannungs-Abweichungssignal, dessen Größe der Differenz zwischen T₆ und T₇ der Dauer der Impulse U_t und U₉ proportional ist und dessen Polarität der Polarität des Impul ses längerer Dauer entspricht.From the output of the additional shapers 17 and 18, the pulses U. and U ₉ pass to the input of the additional summing element 19 and from here to the integrator 20. This generates a DC voltage deviation signal according to the signal processing already described, the size of which is the difference between T ₆ and T ₇ the duration of the pulses U _t and U _{9 is} proportional and whose polarity corresponds to the polarity of the pulse ses longer duration.

Dieses Abweichungssignal gelangt in die logische Koinzidenzschaltung 14, wo es dem Ausgangssignal aus dem Folgesystem I überlagert wird und eine Korrektur des die Steuereinheit 12 beaufschlagenden Signals in der Weise bewirkt, daß die Elektrode von der Mittellinie der Schweißnaht weg verstellt vird. Wenn die Abweichung der Nahtlage durch die Überhöhung des einen Schweißrandes verursacht war und die Naht wegen des stärkeren Anschmelzens dieses Randes in Richtung des höher gelegenen Randes abgewichen war, wird die beschriebene Korrektur durch das Ausgangssignal des Steuersystems II derart wirksam, daß die Elektrode zum niedriger gelegenen Rand hin verstellt wird, so daß beide Schweißränder wieder gleichmäßig angeschmolzen werden.This deviation signal reaches the logical coincidence circuit 14, where it is the output signal from the subsequent system I is superimposed and a correction of the signal applied to the control unit 12 in such a way that the electrode is displaced away from the center line of the weld seam. If the deviation of the seam position was caused by the elevation of one welding edge and the seam deviated because of the stronger melting of this edge in the direction of the higher edge was, the described correction by the output signal of the control system II becomes effective in such a way that that the electrode is moved towards the lower edge, so that both weld edges again melted evenly.

Wenn das Abweichungssignal vom Steuersystem II wieder verschwindet, übernimmt das Folgesystem I die Führung der Schweißelektrode 3 wieder allein in bezug auf die Stoßlinie 2 der Schweißteile 4 und 5. Eine Korrektur des Schweißstromes in Abhängigkeit von der Breite der Stoßfuge und der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes in Abhängigkeit von der Breite der Naht 15 geschieht wie folgt:When the deviation signal from control system II disappears again, slave system I takes over the guidance of the welding electrode 3 again solely in relation to the joint line 2 of the welding parts 4 and 5. A correction of the welding current depending on the width of the butt joint and the feed speed of the additional wire depending on the width of the seam 15 is done as follows:

Das Ausgangssignal t/, des Fotogebers 1 der Stoßlinie 2, das ja auch eine Information über die Breite der Stoßfuge entsprechend dem Zeitintervall τ enthält, wird der Meßeinheit 21 der Spaltbreite im Stoß 2 zugeführt, wo das der Impulslücke τ entsprechende Signal ausgesondert wird und zur Korrektureinheit 22 des Schweißstroms gelangt. Das Ausgangssignal der Korrektureinheit 22 des Schweißstroms, das proportional der Spaltbreite ist, gelangt zum Schweißstromregler 23. Dieser SchweitSstromregler Ii korrigiert den Schweißstrom und paßt ihn der Breite -2r Stoßfuge zwischen den Schweißteilen 4 und 5 an.The output signal t /, of the photo transmitter 1 of the joint line 2, which also contains information about the width of the joint according to the time interval τ, is fed to the measuring unit 21 of the gap width in joint 2 , where the signal corresponding to the pulse gap τ is extracted and used for Correction unit 22 of the welding current arrives. The output of the correction unit 22 of the welding current, which is proportional to the gap width reaches the welding current controller 23. This SchweitSstromregler Ii corrects the welding current and adjusting it to the width of 2r butt joint between the welding parts 4 and 5 at.

Die Meßeinheit 24 der Nahtbreite ist an den Ausgang des Fotogebers 16 der Lage der Nahtlinie 15 angeschlossen und gewinnt aus dem Ausgangssignal U₁ des Fotogebers J 6 einen der Nahtbreite proportionalen Impuls. Dieser wird der Korrektureinheit 25 der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes zugeführt. Die Korrektureinheit 25 der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes steuert die Vorschubeinheit 26 so, daß die Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes der erforderlichen Nahtbreite angepaßt ist und diese aufrechterhalten wird.The measuring unit 24 of the seam width is connected to the output of the photo transmitter 16 of the position of the seam line 15 and obtains a pulse proportional to the seam width from the output signal U _{1 of the photo transmitter J 6.} This is fed to the correction unit 25 for the feed rate of the additional wire. The correction unit 25 of the feed speed of the additional wire controls the feed unit 26 so that the feed speed of the additional wire is adapted to the required seam width and this is maintained.

Um eine sichere Arbeit der Vorrichtung bei Störungen, z. B. durch Heftschweißungen, zu gewährleisten, welche ein Fehlansprechen des Systems und eine Abweichung der Schweißelektrode 3 von der Stoßlii nie 2 verursachen können, wurde die Verbotsschaltung vorgesehen:To ensure that the device works safely in the event of malfunctions, e.g. B. by tack welds to ensure which results in a malfunction of the system and a deviation of the welding electrode 3 from the joint can never cause 2, the prohibition circuit was provided:

Wenn die im Ausgangssignal t/, des Fotogebers 1 gemäß Fig. 3 a gezeigte Störung der Dauer r₀ die Ansprechschwelle überschreiten würde, so würde auch diese Impulslücke durch die Former 7 und 8 geformt und von der Triggereinheit 28 gezählt. Das Ausgangssignal der Triggereinheit 28 gelangt in die logische ODER-Schaltung 27 gemeinsam mit den formierten _{If the disturbance of duration r 0} shown in the output signal t / of the photo transmitter 1 according to FIG. 3 a would exceed the response threshold, this pulse gap would also be formed by the formers 7 and 8 and counted by the trigger unit 28. The output signal of the trigger unit 28 reaches the logical OR circuit 27 together with the formed

Impulsen U₃ und U. der Former 7 und 8, Am Ausgang der ODER-Schaltung entsteht ein Potential, welches an einen der Eingänge des Verbotstriggers 29 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des Verbotstriggers 29 ist an den Steuerschalter 30 angeschlossen, welcher beim Ansprechen des Triggers 29 den Weg der Signale zum Summierglied 10 und zum Integrator 11 des Folgesystems I überbrückt. Dadurch sperrt das Ansprechen des Verbotstriggers 29 den Signalen den Weg zur Steuereinheit 12 des Stellglieds 13 der Bewegung der Schweißelektrode 3, so daß sich die Elektrode 3 während der Störung nach der vorgegebenen Richtung verstellt. Außerdem gelangt das Ausgangssignal des Verbotstriggers 29 in die Korrektureinheit 22 des Schweißstroms und blockiert den Weg dessen Ausgangssignais zum Eingang des Schweißstrqmreglers 23, wodurch die Möglichkeit einer falschen Änderung des Schweißstroms bei einer Störung im Ausgangssignal des Fotogebers 1 ausgeschlossen wird.Pulses U ₃ and U. of the formers 7 and 8, a potential arises at the output of the OR circuit, which is fed to one of the inputs of the prohibition trigger 29. The output signal of the prohibition trigger 29 is connected to the control switch 30, which bridges the path of the signals to the summing element 10 and to the integrator 11 of the slave system I when the trigger 29 is activated. As a result, the response of the prohibition trigger 29 blocks the signals the path to the control unit 12 of the actuator 13 of the movement of the welding electrode 3, so that the electrode 3 moves in the predetermined direction during the disturbance. In addition, the output signal of the prohibition trigger 29 reaches the correction unit 22 of the welding current and blocks the path of its output signal to the input of the welding current regulator 23, whereby the possibility of an incorrect change in the welding current in the event of a disturbance in the output signal of the photo transmitter 1 is excluded.

Bei einer Störung im Ausgangssignal des Fotogebers 16 der Nahtlage 15 werden die Ausgänge der Zusatzformer 17 und 18 auch noch an die Verbotsschaltung V (in Fig. 1 ist dieser Anschluß nicht gezeigt) angeschlossen. Das Ausgangssignal der Verbotsschaltung V blockiert die Steuereinwirkung der Korrektureinheit 25 der Vorschubgeschwindigkeit des Zusatzdrahtes auf die Vorschubeinheit des Zusatzdrahtes.In the event of a fault in the output signal of the photo transmitter 16 of the seam position 15, the outputs of the Additional formers 17 and 18 also connected to the prohibition circuit V (this connection is not shown in FIG. 1). The output signal of the prohibition circuit V blocks the control action of the Correction unit 25 of the feed rate of the additional wire on the feed unit of the additional wire.

Nachfolgend sei die Reihenfolge des Signaldurchgangs an Hand der elektrischen Prinzipschaltung gemäß Fig. 2 betrachtet:In the following, the sequence of the signal passage is considered on the basis of the basic electrical circuit according to FIG. 2:

Das Ausgangssignal des Fotogebers 1 wird in beschriebener Weise im Umformer 6 in eine Folge rechteckiger Impulse U₂ umgeformt. Der erste Teilimpuls der Dauer T₁ betätigt mit seiner Vorderflanke, welche dem Zeitpunkt f, entspricht, den symmetrischen Trigger des Formers 8 der positiven Signale. Die Vorderflanke des zweiten Teilimpulses der Dauer T₇ schaltet den Trigger im Zeitpunkt t_} wieder in den Anfangszustand zurück. Auf diese Weise entsteht aiii Ausgang dieses Formers 8 ein positiver Spannungsimpuls U₃ (Fig. 3c) von der Dauer T₃. The output signal of the photo transmitter 1 is converted in the described manner in the converter 6 into a sequence of rectangular pulses U ₂ . The first partial pulse of duration T ₁ actuates the symmetrical trigger of the former 8 of the positive signals with its leading edge, which corresponds to the point in time f. The leading edge of the second partial pulse of duration T ₇ switches the trigger back to the initial state at time t _}. In this way, a positive voltage pulse U ₃ (FIG. 3c) of duration T ₃ arises at the output of this shaper 8.

Die Vorderflanke der Stoßlücke von der Dauer t wird durch das Netzwerk C_y A₃₅ differenziert, kehrt die Phase mit der Stufe aus dem Transistor T₅ um und betätigt weiter den Former 7 der negativen Impulse« welcher bis zur Rückkehr in den Anfangszustand an der Hinterflanke des Impulses U₁ des Blickfeldes des Fotogebers 1 an seinem Ausgang den negativen Impuls U₄ bildet. Außerdem betätigt das Ausgangssignal U₁ mit seiner Vorderflanke, welche dem Zeitpunkt /, entspricht, den Synchronisator 9. der die Impulse U₆ erzeugt, deren Dauer T_s die Gesamtdauer T des Iirlpulses U₁ des Blickfeldes des Fotogebers 1 übersteigt.The leading edge of the gap of duration t is differentiated by the network C _y A ₃₅ , reverses the phase with the stage from the transistor T ₅ and continues to operate the former 7 of the negative impulses which until it returns to the initial state on the trailing edge of the pulse U _{1 of} the field of view of the photo transmitter 1 forms the negative pulse U _{4 at its output.} In addition, the leading edge of the output signal U ₁ , which corresponds to the point in time /, activates the synchronizer 9, which generates the pulses U ₆ , the duration T _{s of} which exceeds the total duration T of the pulse U _{1 of} the field of view of the photo transmitter 1.

Die Ausgangsimpulse U₆ des Synchronisators 9 werden durch das Netzwerk C₅, R₃ differenziert und den Eingängen des Formers 7 der negativen Signale und des Formers 8 der positiven Signale zugeführt, so daß diese Former in ihre Anfangsstellung zurückgeschaltet werden, falls die Former 7 und 8 nach beendetem Blickfeldimpuls LZ₂ nicht in ihren Anfangszustand zurückgekehrt waren.The output pulses U _{6 of} the synchronizer 9 are differentiated by the network C ₅ , R ₃ and fed to the inputs of the shaper 7 of the negative signals and the shaper 8 of the positive signals, so that these formers are switched back to their initial position if the formers 7 and 8 had not returned to their initial state after the end of the field of view pulse LZ _2.

Die formierten Impulse U_} und (Z₄ der Former des positiven Signals und des negativen Signals gelangen an die Eingänge des Summierglieds 10 und des Integrators 11. Am Ausgang des integrierenden Netzwerkes R_s, C₈ des Integrators 11 entsteht eine Gleich-The formed pulses U _} and (Z _4, the formers of the positive signal and the negative signal, arrive at the inputs of the summing element 10 and the integrator 11. At the output of the integrating network R _s , C _{8 of} the integrator 11, there is a constant

spannung, deren Wert der Differenz der Dauer der Impulse des Formers der negativen Signale und des Formers der positiven Signale proportional ist. Die Polarität dieser Spannung entspricht der Polarität des Impulses längerer Dauer,voltage, the value of which is the difference in the duration of the Impulse of the shaper of the negative signals and the shaper of the positive signals is proportional. the The polarity of this voltage corresponds to the polarity of the pulse of longer duration,

Das Abweichungssignal vom Integrator 11 passiert die Diodenbegrenzung Dj, D₂, wird dabei durch einen Einhalbperiodenmodulator 31 in eine Wechselspannung verwandelt und dann den asymmetrischen Triggern 33 des Modulators 31 zugeführt. Die Wechselspannung besorgt die Steuerung dieser Trigger 33 und wird in Gegenphase an die anderen Eingänge der Trigger 33 geführtThe deviation signal from the integrator 11 passes the diode limitation Dj, D ₂ , is converted into an alternating voltage by a half-period modulator 31 and then fed to the asymmetrical triggers 33 of the modulator 31. The alternating voltage takes care of the control of these triggers 33 and is fed to the other inputs of the triggers 33 in antiphase

Je nach der Polarität des Abweichungssignals spricht einer der Trigger 33 des Modulators 31 an und gibt ein entsprechendes Signal zur Steuereinheit 12 des Stellglieds 13 der Führung der Schweißelektrode 3 in bezug auf die Stoßlinie 2.Depending on the polarity of the deviation signal, one of the triggers 33 of the modulator 31 responds and sends a corresponding signal to the control unit 12 of the actuator 13 guiding the welding electrode 3 with respect to the butt line 2.

Das Ausgangssignal desTriggers 33 des ModulatorsThe output of trigger 33 of the modulator

3* 51 gelangt art die Steuerschalter 34 und schließt bzw. öffnet die Transistoren T₂₈ und T₃₁, wodurch der Motor des Stellglieds 13 an die Speisequelle (nicht gezeigt) angeschlossen wird. Das Stellglied 13 bewegt die Elektrode 3 so lange, bis das Differenzsignal klei3 * 51 arrives at the control switch 34 and closes or opens the transistors T ₂₈ and T ₃₁ , whereby the motor of the actuator 13 is connected to the supply source (not shown). The actuator 13 moves the electrode 3 until the difference signal is klei ner wird als die Empfindlichkeitsgrenze der Steuer einheit 12..ner than the tax sensitivity limit unit 12 ..

Bei Störungen im Blickfeld des Fotogebers 1 bilden die Former 7 und 8 zusätzliche Impulse, die eine Information über die Störungen liefern. Diese ImpulseIn the event of disturbances in the field of view of the photo transmitter 1, the formers 7 and 8 generate additional pulses which provide information about the disturbances. These impulses

» gelangen an die Schalter des Summierglieds 10 und verwandeln sich in eine Spannung, die nicht gleich Null fet, wodurch die Möglichkeit eines Einschaltens des Stellglieds 13 entsteht, so daß die Schweißelektrode 3 zur Sehe von der Stoßlinie 2 abweichen kann.»Reach the switches of the summing element 10 and transform into a non-zero voltage, eliminating the possibility of switching on of the actuator 13 arises so that the welding electrode 3 can deviate from the joint line 2 to see.

η Um das zu vermeiden, verhindert die Verbotsschaltung V, daß die Ausgangsimpulse der Former der negativen Signale und der positiven Signale zum Summierglied 10 und zum Integrator U gelangen. Der Verbotstrigger 29 besorgt das Steuern der Abschal-In order to avoid this, the prohibition circuit V prevents the output pulses of the formers of the negative signals and the positive signals from reaching the summing element 10 and the integrator U. Of the Prohibition trigger 29 is responsible for controlling the shutdown

tang des Signals des Integrators 11. Das Ansprechen des Verbotstriggers 29 erfolgt von den Eingangssignalen der logischen ODER-Schaltung 27 beim gleichzeitigen Eintreffen der Signale von den Formern 7 und 8 von der Triggereinheit 28, wenn vom Fotogeber 1tang of the signal of the integrator 11. The response the prohibition trigger 29 takes place from the input signals of the logical OR circuit 27 when the signals from the formers 7 and 7 arrive at the same time 8 from the trigger unit 28 when the photocoder 1

die Stoßlinie 2 nicht erfaßt wird bzw. wenn Störimpulse vorhanden sind. Das Ausgangssignal des Verbotstriggers 29 sperrt die Schalter (die Transistoren T_v T₉) des Summierglieds 10, welche das Gelangen des Ausgangssignals des Summierglieds 10 zum Inte*the shock line 2 is not detected or if interference pulses are present. The output signal of the prohibition trigger 29 blocks the switches (the transistors T _v T ₉ ) of the summing element 10, which enable the output signal of the summing element 10 to reach the Internet.

grater 11 überbrücken. Die Entladung der Kapazität Cg des Integrators 11 erfolgt dabei über das Netzwerk von einer geringen Zeitkonstante. Das Abweichungssignal gelangt nicht zur Steuereinheit 12 des Stellglieds 13 der Bewegung der Schweißelektrode 3.bridge ridge 11. The discharge of the capacity Cg of the integrator 11 takes place via the network of a low time constant. The deviation signal does not reach the control unit 12 of the actuator 13 the movement of the welding electrode 3.

Die Schweißelektrode 3 verstellt sich in der vorgegebenen Richtung, solange das Störsignal am Ausgang des Fotogebers 1 andauert. Der Verbotstrigger 29 kehrt dabei in seinen Anfangszustand zurück, und das Abweichungssignal, welches der Differenz der DauerThe welding electrode 3 moves in the specified direction as long as the interfering signal at the output of the photocopier 1 continues. The prohibition trigger 29 returns to its initial state, and that Deviation signal, which is the difference in duration

μ der Impulse proportional ist, die von den Formern 7 und 8 erzeugt werden, gelangt zur Steuereinheit 12 des Stellglieds 13 der Bewegung der Schweißelektrode 3 in bezug auf die Stoßachse 2. Diese Steuereinheit 12 erzeugt die Steuerwirkung auf das Stellgliedμ is proportional to the pulses generated by the formers 7 and 8 are generated, arrives at the control unit 12 of the actuator 13 of the movement of the welding electrode 3 with respect to the joint axis 2. This control unit 12 generates the control effect on the actuator

13, so daß die Schweißelektrode 3 sich zur Stoßachse 2 bewegt.13, so that the welding electrode 3 moves to the joint axis 2.

Die vorgeschlagene Vorrichtung ist zum Schweißen in einer Schutzgasatmosphäre mit abschmelzenderThe proposed device is for welding in a protective gas atmosphere with a melting point

15 1615 16

und nichtschmelzbarer Elektrode, von Teilen aus ver- Schweißteile ist bis 8 mm zulässig. Der Betrieb bleibt schiedenen Stoffen und praktisch von beliebiger auch bei Änderungen der Staßfugenbreue längs des Stärke bestimmt. Die Einrichtung eignet sich zum Stoßes von 0 bis JO mm ungestört, Die Genauigkeit Schweißen geradliniger, ring- und kreisförmiger des Nachführen* der Elektrode beträgt ± 0,2mm, Nähte. Sie kann auch beim Schweißen mit einer An- 5 Zum Schweißen kann Gleich-, Wechsel- und Impulspreßvorrichtung und bei technologischen Störungen strom verwendet werden,
einwandfrei arbeiten. Eine Kantenüberhöhung derand non-fusible electrode, welded parts up to 8 mm are permissible. The operation is determined by different substances and practically by any, even with changes in the Staßfugenbreue along the strength. The device is suitable for joints from 0 to JO mm undisturbed. The accuracy of welding straight, ring and circular of the tracking * of the electrode is ± 0.2 mm, seams. It can also be used when welding with a 5 For welding, direct, alternating and impulse pressing devices can be used and, in the event of technological faults, current can be used,
work flawlessly. A superelevation of the

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patentansprüche;Claims;

1, Verfahren zur Führung einer Schweißelektrode längs des Stoßes von zu verschweißenden Teilen, bei dem die Steuerimpulse gewonnen werden durch umlaufende photoelektrische Abtastung des StoBverlaufs und Verarbeitung der Ausgangssignale des Fotogebers, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastung begrenzt wird auf einen Teil des Kreisumfangs und die Lage des Stoßes bestimmt wird in bezug auf die seitlichen Grenzen des sich ergebenden Blickfeldes.1, Method of guiding a welding electrode along the joint of the parts to be welded Split, in which the control pulses are obtained by circumferential photoelectric scanning of the shock and processing of the output signals of the photo transmitter, characterized in that the scanning is limited to a part of the circumference and the position of the joint is determined in relation to the lateral Limits of the resulting field of view.